重点高中物理选修3-1第一章第一节
高中物理选修3-1第一章第一节电荷 电荷守恒定律带答案的
今天所做之事,勿候明天;自己所做之事,勿候他人。
要做一番伟大的事业,总得在青年时代开始。
——歌德 §1.1 电荷 电荷守恒定律1.了解摩擦起电,知道两种电荷,知道电荷量.2.知道物质的原子结构,知道元电荷.3.了解电荷守恒定律,并能运用其进行简单现象的分析.4.知道静电感应和感应起电.重点难点重点:对感应起电、起电的实质与电荷守恒定律的理解.难点:通过理论探究,归纳出物体带电的实质和电荷守恒定律.1.摩擦起电、两种电荷(1)摩擦起电:通过________使物体带电的方法称为摩擦起电.(2)实验表明自然界只存在两种电荷:________和________.同种电荷相互________,异种电荷相互________.美国科学家富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫________,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫________.(3)电荷的多少叫做________,简称为电量.在国际单位制中,电荷量的单位是________,用字母________表示.常用的单位还有微库(μC)和纳库(nC),并且1 μC=________C,1 nC=________C.2.摩擦起电的解释两物体互相摩擦时,一个物体的原子中有一些________挣脱原子核的束缚并转移到另一个物体上,失去电子的物体显示出带________,而得到电子的物体显示出带________.3.电荷守恒定律电荷既不能被________,也不能被________,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到________.4.静电感应与感应起电当一个带电导体靠近另一不带电导体时,导体中的________发生移动,原来不带电的导体中靠近带电体的一端带上与带电体________(填“同种”或“异种”)的电荷,远离的一端带________(填“同种”或“异种”)的电荷,这种现象叫静电感应.利用静电感应使导体带电的方法称为________.主题1:接触起电情景:取两个验电器A和B,刚开始它们相距较远.用起电机使验电器B的箔片张开,用带有绝缘柄的金属小球d(不带电)跟验电器B的金属球接触,然后让d跟验电器A的金属球接触,经过若干次后,可看到A 的箔片张开,同时B的箔片张角减小.问题:(1)上述情景中使验电器A起电的方式与教材实验1、2中的起电方式是否相同?如果不同,请说明各属于哪种起电方式.(2)验电器A是怎样带上电荷的?验电器A与验电器B所带的电性相同还是相反?主题2:摩擦起电的解释问题:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,如何从微观的角度进行解释?主题3:感应起电(重点探究)情景:如图甲所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下方的金属箔是闭合的.问题:(1)把带正电荷的球C移近导体A,金属箔有什么变化?说明什么问题?(2)保持C不动,先把A和B分开,然后移去C,金属箔是否有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么变化?说明什么?主题4:电荷守恒定律、元电荷问题:阅读教材中的小资料“元电荷”和“电荷守恒定律”,思考并回答下列问题.(1)有人说质子和电子都是元电荷,这种说法对吗?有没有可能一个粒子的电荷量为4.0×10-19 C?为什么?(2)电中性物体中有无电荷存在?所谓“电荷的中和”是不是正负电荷一起消失了?对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是怎么理解的?一、感应起电例1 如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且跟地绝缘.下列关于两导体球带电情况的说法正确的是( )A.先把两球分开,再移走棒,则乙带负电B.先移走棒,再把两球分开,则两球均带正电C.使棒与甲球瞬时接触,再移走棒,则两球均带负电D.先使乙球瞬时接地,再移走棒,则两球均带正电二、摩擦起电例2 材料不同的物体相互摩擦后会带电,某同学为了探究一些材料对电子的束缚能力而设计了如下实验:①用毛皮分别摩擦橡胶棒和玻璃棒,摩擦后的玻璃棒与橡胶棒相互吸引;②用聚乙烯材料的物体摩擦不带电的橡胶棒,摩擦后的橡胶棒与用毛皮摩擦后的玻璃棒相互排斥.根据以上实验现象,将毛皮、橡胶、玻璃、聚乙烯这几种材料对电子的束缚能力按照由强到弱的顺序排序,其中正确的是( ) A.聚乙烯、橡胶、毛皮、玻璃B.玻璃、毛皮、橡胶、聚乙烯C.橡胶、聚乙烯、毛皮、玻璃D.无法确定三、电荷守恒定律的应用例3 有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×10-9C、Q B=-3.2×10-9C.让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个?1.(考查摩擦起电、感应起电的实质)下列关于物体带电的说法正确的是( )A.静电感应不是创造电荷,而是电荷从物体的一部分转移到另外一部分B.摩擦起电前,两物体都不带电,说明两物体内都没有电荷C.摩擦起电时,一个物体得到一些电子而带正电,另一物体失去一些电子而带负电D.一个带电物体跟另一个不带电物体接触,两物体可能带上异种电荷2.(考查摩擦起电)用不带电的棉布分别与不带电的丙烯塑料板和不带电的乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示.由此判断下列关于摩擦起电的说法正确的是( )A.两个物体摩擦起电时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量都不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体所带电荷种类可能不同3.(考查感应起电、电荷间的作用)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )A.甲图中的两球一定带异种电荷B.乙图中的两球一定带同种电荷C.甲图中的两球可能只有一个带电D.乙图中的两球可能只有一个带电4.(考查感应起电、接触起电、电荷守恒)如图所示,用绝缘细线悬挂一轻质小球b,并在b球表面镀有一层金属膜,在b球旁边有一金属球a,开始时a、b均不带电.若给a球带电,则( )A.a将吸引b,吸住后不放开B.a把b排斥开C.a先吸引b,接触后又把b排斥开D.a、b之间不发生相互作用参考答案:1.(1)摩擦 (2)正电荷 负电荷 排斥 吸引 正电荷 负电荷 (3)电荷量 库仑 C 10-6 10-92.外层电子 正电 负电3.创造 消灭 另一部分4.自由电子 异种 同种 感应起电主题1:接触起电解答:(1)起电方式不同.教材实验1、2、中的起电方式为摩擦起电,上述情景中使验电器A起电的方式称为接触起电.(2)当金属球d与验电器B的金属球接触时,由于自由电子的转移使金属球d带上与验电器B相同的电荷;当金属球d与验电器A的金属球接触时,由于自由电子的转移使验电器A带上与金属球d相同的电荷,结果验电器A与验电器B带上同种电荷.主题2:摩擦起电的解释解答:构成物质的原子本身就是由带电微粒组成的.原子包括原子核(质子和中子)和核外电子.不同物质的原子核束缚电子的能力不同,所以在摩擦过程中,束缚电子能力强的原子核相对束缚电子能力弱的原子核易获得电子而带负电,束缚电子能力弱的原子核易失去电子而带正电.因此,摩擦起电的原因实质上是电子的转移,电荷的总量保持不变,产生的结果是两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(说明:只有不同的绝缘物质间的摩擦才会起电)主题3:感应起电(重点探究)问题:(1)把带正电荷的球C移近导体A,金属箔有什么变化?说明什么问题?(2)保持C不动,先把A和B分开,然后移去C,金属箔是否有什么变化?(3)再让A和B接触,又会看到什么变化?说明什么?解答:(1)会发现A、B上的两金属箔片均张开,表明A、B两导体均带了电.(2)分开A、B再移走C后,可以看到金属箔仍张开(如图乙所示),说明A、B仍带电.(3)再次让A和B接触后,会发现A、B上的两金属箔片均闭合,表明A和B分开后所带的是异种电荷,且异种电荷是等量的.主题4:电荷守恒定律、元电荷解答:(1)质子或电子所带电荷量叫元电荷.元电荷并非一个粒子,质子和电子不能说是元电荷.不可能.任何一个粒子所带的电荷量都应该是元电荷的整数倍,而电荷量4.0×10-19 C不是元电荷的整数倍.(2)电中性物体中是有电荷存在的,只是电荷的代数和为0;“电荷的中和”是指两种电荷的数量相等,这时正负电荷的代数和为0;“电荷的总量”是指电荷的代数和.一、感应起电例1 【分析】甲、乙两个导体球互相接触时就相当于一个导体,甲在带电绝缘的近端,乙在远端.感应起电的关键是保持绝缘棒不动而先将两导体球分开,然后再移走带电绝缘棒.【解析】由于静电感应,甲球感应出正电荷,乙球感应出负电荷,把两球分开后,它们带上了等量异种电荷,所以A正确;若先将棒移走,则两球不会有静电感应现象产生,所以不会带上电荷,B错误;使棒与甲球接触,则两球会因接触而带上负电荷,所以C正确;若使乙球瞬时接地,则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走,再将棒移走,由于甲、乙是接触的,所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上,结果是两球都带上了正电荷,所以D正确.【答案】ACD【点拨】无论哪种起电方式都是电荷发生转移,并没有创造新的电荷:①感应起电是由于电荷间的相互作用,同种电荷相斥、异种电荷相吸使电荷在导体中转移;②接触起电时,两球所带电的电性与带电棒的电性相同.二、摩擦起电例2【分析】解答本题时应注意以下几个方面:摩擦起电过程中电荷守恒;相互摩擦的过程中,束缚电子能力强的物体获得电子带负电,束缚能力弱的物体失去电子带正电.【解析】毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电.步骤①,用毛皮分别摩擦后的玻璃棒与橡胶棒相互吸引,说明玻璃棒带正电,即三者束缚电子的能力依次为:橡胶、毛皮、玻璃.步骤②,用聚乙烯材料摩擦后的橡胶棒与用毛皮摩擦后的玻璃棒相互排斥,说明橡胶棒带正电,即聚乙烯束缚电子的能力强于橡胶.所以总的顺序为:聚乙烯、橡胶、毛皮、玻璃,故A正确.【答案】A【点拨】当两个不同材料的绝缘体相互摩擦时,物体带正电还是带负电取决于对电子束缚能力的相对强弱,我们知道毛皮摩擦橡胶棒时橡胶棒带负电,但不是用任何材料的物体摩擦橡胶棒后橡胶棒都带负电.三、电荷守恒定律的应用例3 【分析】当两个完全相同的金属小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的电荷再重新分配.注意金属中只有电子是可以转移的.【解析】根据电荷守恒定律,当两小球接触时,电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球所带电荷量为:Q A′=Q B′== C=1.6×10-9 C在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带上Q B′的正电,这样,共转移的电子电荷量为:ΔQ =-Q B+Q B′=3.2×10-9 C+1.6× 10-9 C=4.8×10-9 C 转移的电子数为n==个=3.0×1010个.【答案】电子由B球转移到A球 转移的电子数为3.0×1010个【点拨】两个相同金属小球相互接触后,电荷先中和后均分的过程,这是电子转移的过程.在解答接触带电的问题时要注意电荷的电性.1.【解析】静电感应的实质是电荷的转移,A对;摩擦起电前,物体不带电是指“电中性”,物体内有带正电的原子核和核外带负电的电子,只是它们的代数和为零,B错;摩擦起电时,得到电子应带负电,而失去电子会带正电,C错;带电物体与不带电物体接触,电荷会发生转移,且两物体带同种电荷,D错误.【答案】A2.【解析】两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子束缚能力的大小,A错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,但数量相等,B错、C对.由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对.【答案】CD3.【解析】若两物体相互排斥,必定带同种电荷;若两物体相互吸引,二者可能带异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电.当只有一个物体带电时,不带电物体由于受到带电物体电荷的作用,原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体,同种电荷趋向于远离带电物体,这一过程类似于静电感应,因此两物体之间的吸引力大于排斥力,宏观上显示的是吸引力.综合上述,B、C选项正确.【答案】BC4.【解析】a球带电,b产生静电感应,靠近a侧出现与a异种的电荷,远离a侧出现与a同种的电荷.虽然在b上感应电荷等量、异号,但由于异种电荷距a球近,所以表现为a对b有引力作用.当a吸引b且接触后,使a、b带上同种电荷,a、b之间呈现斥力,由于相互排斥而分开.所以C正确,A、B、D错.【答案】C1.下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D.一对正负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭2.(2011年苏州高二检测)把一个带电棒移近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是( )A.负电荷B.可以是正电荷,也可以是负电荷C.正电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷3.关于电荷量,下列说法错误的是( )A.物体的带电荷量可以是任意值B.物体的带电荷量只能是某些值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19 CD.一个物体带1.6×10-9C的正电荷,这是它失去了1.0×1010个电子的缘故4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )图1-1-35.导体A带5q的正电荷,另一完全相同的导体B带-q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的电荷量为( )A.-q B.qC.2q D.4q一、选择题1.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.下列说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为任意实数B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电过程,是靠摩擦产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3.如图1-1-4所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则( )图1-1-4A.验电器金箔不张开,因为球A没有和B接触B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电4.A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( )A.B、C都带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C两球中必有一个带负电,另一个不带电D.B、C两球均不带电5.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a 的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1-1-5所示,现使b球带电,则( )图1-1-5 A.a、b间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开6.M和N是两个都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷1.6×10-19 C,下列判断正确的有( )A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从N转移到MC.N在摩擦后一定带负电荷1.6×10-19 CD.M在摩擦过程中失去1.6×10-19个电子7.如图1-1-6所示,挂在绝缘细线下的轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )图1-1-6A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电8.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4C的正电荷,B、C 不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A.6.0×10-5C,4.0×10-5C,4.0×10-5CB.6.0×10-5C,4.0×10-5C,2.0×10-5CC.4.5×10-5C,4.5×10-5C,3.0×10-5CD.5.0×10-5C,5.0×10-5C,2.0×10-5C二、非选择题9.如图1-1-7所示,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB带________电;若用手接触一下A端,放开手再移去C,则此时AB带________电.图1-1-710.有两个完全相同的金属球A和B,带电量分别为q和-q,现要让A、B均带有的正电量,应怎么办?答案1. 解析:选B. 摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B对,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性,D错.2.解析:选A. 金属箔片开始时带正电,带电棒靠近验电器时,金箔先闭合后张开,说明金箔所带正电荷被吸引而转移,而使金箔带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电.3.解析:选A. 所有物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍,所以A 错,B、C对,物体带电的本质是电荷的转移,物体少了电子带正电,带1.6 ×10-9C的正电荷,失去电子个数为=1.0×1010个,所以D 对.4.解析:选B. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,若金属球带正电,靠近验电器,验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开,选项A、C均错误;若金属球带负电,验电器上的小球带正电,下端金属箔带等量的负电,金属箔张开,,选项B正确,选项D错误.5.解析:选C. 两个完全一样的导体接触后先中和再平分,要平分总电荷量,所以q B==2q,故C对.1.解析:选BC. 由电荷守恒定律,电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体.在任何转移的过程中,电荷的总量不变.2.解析:选D. 自然界中的电荷量不是任意无限可分的,其最小单位为元电荷所带电荷量1.60×10-19C,故A项错.物体不带电,是由于其内部正、负电荷的量值相等,对外不显电性,故B项错.电荷既不能创造,也不能消灭,摩擦起电同样不能创造电荷,是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程,故C项错.自由电子是金属导体中的自由电荷,在带电体的作用下,导体中的自由电子会趋向或远离带电体,使导体两端带等量异种电荷,选项D正确.3.解析:选D. 因球带正电,靠近验电器B,根据同种电荷相斥、异种电荷相吸的原理,验电器金箔中的电子就会被金属球A中正电荷吸引到验电器的上端小球上,所以下端的验电箔片就会带上正电.因为同种电荷相互排斥,故箔片张开,所以D正确.4.解析:选C. A和B吸引,说明B带负电或不带电,A与C吸引,说明C带负电或不带电.而B与C又吸引,说明B和C不可能同时带负电或不带电,这两个小球只能一个带负电,另一个不带电.综上所述,A、B、D错误,C正确.5.解析:选D. 不带电的小球a靠近带电金属球b时,由于静电感应,a 上将产生异种感应电荷,b对a的引力大于斥力,所以b要吸引a.当a与b 接触后,由于接触带电,a与b带上同种电荷,b要排斥a.6.解析:选C. 摩擦前M、N都不带电是因为它们均为电“中性”,而并非它们内部没有电荷,A错.摩擦后M带有1.60×10-19C的正电,说明M 失去、N得到一个电子,故B、D错.根据电荷守恒定律,N带有1.60×10-19 C的负电,C正确.7.解析:选BC. 甲图中两球相吸,则有两种情况:一种是两球带异种电荷;另一种是有一球带电,另一球不带电.所以C对,A不一定.乙图中两球相斥,则两球一定带有同种电荷,B对.8.解析:选C. 三个小球带的总电荷量为1.2×10-4C,则A错误;当A 与B球接触后,各带6×10-5C的正电荷,B与C接触后B、C各带3×10-5 C的正电荷,而A、B再接触则各带4.5×10-5C的正电荷,所以C正确;而不可能出现B、D这两种情况,所以B、D错误.9.解析:不论手接触A端还是B端,导体AB与人体、大地都构成同一导体.无论手接触A端还是B端.导体AB都是带电体,导体是近端,地球无穷远处才是远端,在带电体C的作用下发生静电感应而使AB带电.答案:负负10.解析:应用电荷均分规律,方法多样,现举两种:法一:先用手摸一下金属球B,将B上的电荷放掉,再把金属球A、B接触后再分开,则A、B两球均分电量q,各带有电量.再用手摸一下A(或B),让两球再接触后分开,此时两球各带有的电量.法二:用一个与A、B均相同的小球C先与B接触分开,则B带有电量,再让A、B两球接触后分开,则A、B都带有的电量.。
人教版高中物理新课标版选修3-1 第一章静电场(全章)(共164张PPT)[优秀课件资料]
1.2《库仑定律》
教学目标
❖ (一)知识与技能 ❖ 1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定
律的含义及其公式表达,知道静电力常量. ❖ 2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. ❖ 3.知道库仑扭秤的实验原理. ❖ (二)过程与方法 ❖ 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得
BE
课堂训练
4、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q
放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,
AB带何种电荷 _负__电__荷_____ .若手的接触点
改在A端,情况又如何_负__电__荷______ 。
小结
1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式带电方式 (1)摩擦起电: 电子从一个物体转移到另一个物体 (2)接触起电:电荷从一个物体转移到另一个物体 (3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分
出库仑定律 ❖ (三)情感态度与价值观 ❖ 培养学生的观察和探索能力 ❖ 重点:掌握库仑定律 ❖ 难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算 ❖ 教具:库仑扭秤(模型或挂图).
同种电荷相互排斥、 异种电荷相互吸引。
既然电荷之间存在相互作用,那么电荷之间 相互作用力的大小决定于那些因素呢
早互实的库影作在验增仑响我用表大定两国的明而律点东定,增1电.汉性s电大w荷时规f荷,间期律之随作人,定间着用库们量的距力仑就讨作离的定掌论用的因律握电力增素2了荷随大.:sw电间着而f荷相电减间互荷小相作量。
为__1_.6_×__1_0_-_19_C__ ;一个电子的电量为_-__1_.6_×_ _1_0-__19_C_ ,一个质 子的电量为__1_.6_×__1_0_-_19_C__ ;任何带电粒子,所带电量或者等 于电子或质子的电量,或者是它们电量的整__数__倍__.最早测出 元电荷的数值的是美国物理学家密立根 ,这位科学家还测出 了电子电量和质量的比值,叫做电子的 比荷 。 4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离, 发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是
教科版高中物理选修3-1第1章第1节电荷 电荷守恒定律(51张ppt)
二、电荷守恒定律
1. 起电的本质 无论是哪种起电方式,其本质都
是将正、负电荷分开,使电荷发生转 移,实质是电子的转移,并不是创造 电荷。
2.电荷守恒定律
表述一: 电荷既不能创造,也不能消灭,它只
能从一个物体转移到另一个物体,或从物 体的一部分转移到另一部分,在转移的过 程中,系统的电荷总数保持不变。
B. b将吸引a,吸住后不放开 C. b立即把a排斥开 D. b先吸引a,接触后又把a排斥开
电荷量:电荷的多少.单位: 库仑C 最小电荷量: 电子所带的电荷量 元电荷:最小电荷量,用e表示
电荷量:电荷的多少.单位: 库仑C 最小电荷量: 电子所带的电荷量
元电荷:最小电荷量,用e表示 e=1.60×10-19C
电荷量:电荷的多少.单位: 库仑C
最小电荷量: 电子所带的电荷量
元电荷:最小电荷量,用e表示 e=1.60×10-19C 所有带电体的电荷量或者等于e, 或者是e的整数倍。故电荷量不能 连续变化
A带正电,则:
A. B、C球均带负电
B. B球带负电,C球带正电
C. B、C球中必有一个带负电,而另一
个不带电
D. B、C球都不带电
[答案] C
课堂训练
1. 如图所示,导体棒AB靠近带正电的导 体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q, AB带何种电荷 _________ .若手的接触点改 在A端,情况又如何___________ 。
3.三种带电方式
(1)摩擦起电: 正负电荷的分开和转移
(2)感应起电: 电荷从物体的一部分转移到另一部分
(3)接触起电: 电荷从一个物体转移到另一个物体
问题:
1. 电荷的相互增强、减弱和中和现 象,是否是电荷消失?
高中物理选修3-1知识总结即公式总结
高中物理选修3-1知识总结即公式总结物理选修3-1知识点即公式总结第一章电场一.电场基本规律1.电荷电荷守恒定律。
自然界中只存在正、负电荷。
1三种带电方式:摩擦起电掠夺式、接触起电均分式、感应起电本能式2元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷e=16×10-19c的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2.库伦定律:1定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反.......比,作用力的方向在它们的连线上。
2表达式:FQ1Q2r2=90×109Nm2/C2静电力常量。
q1、q2是电荷带电量Cr是两个电荷的距离m3适用条件:真空中静止的点电荷。
二.电场力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度E:1定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。
2定义式:E电荷量C3电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。
4单位:N/C,V/m1N/C=1V/m5其他的电场强度公式①点电荷的场强公式:EQr2Fq.E与F、q无关,只由电场本身决定。
E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/mF是电场力Nq是Q场源电荷;E是点电荷电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m;是静电力常量=90×109Nm/C;Q是点电荷带电量Cr是半径m;②匀强电场场强公式:EUdd沿电场方向等势面间距离;UAB是A.B两点的电势差Vd是距离m;E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m6场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:1意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的2电场线的特点:①电场线起于正电荷无穷远,止于无穷远负电荷②不封闭,不相交,不相切。
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1.电荷的性质同种电荷相斥,异种电荷相吸。
带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子。
3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
实质上是电子的转移。
1.摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子(即束缚能力)。
2.接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移(即得失电子)。
3.感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(即电子移动)。
需要注意的是,被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端,人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4.电荷量电荷量的单位是库仑,符号为C。
5.元电荷元电荷是一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
它等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10^-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6.比荷比荷是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
在电子枪加速中,动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
若粒子的初速度为零,则qU=mv/2,V=√(2qU/m);若粒子的初速度不为零,则qU=mv/2–mv/2,V=√(2qU/m)。
7.电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
需要注意的是,有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=4q和QB=-2q。
让两个绝缘小球接触再分开,QA=QB=q,需要注意重点是“完全相同”、“绝缘”、“正负”。
另外,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子。
人教版高中物理选修3-1第一章第1节
(精心整理,诚意制作)第一章静电场第1节电荷及其守恒定律1.自然界只有两种电荷,物理学中规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷.带有同种电荷的物体相互排斥,带有异种电荷的物体相互吸引.带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象.带电体的三个共同特点是:具有吸引轻小物体的性质;能使验电器金属箔张角发生变化;带电体之间有相互作用力.2.电荷既不会创生,也不会消灭,它只会从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.在转移过程中,电荷的总量不变,这个规律叫做电荷守恒定律.3.科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,质子、正电子与它带等量的电荷,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷,e=1.60×10-19_C.4.电子的比荷为eme=1.76×1011 C/kg,质子的质量为电子质量的1 840倍,则质子的比荷为9.57×107 C/kg.5.关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )A.两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B.摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C.在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D.在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案 C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.6.有A、B两个物体经摩擦后,使B带上了2.4×10-6C的正电荷,则此过程中有________个电子发生了转移,是由________向_____ ___转移的.答案 1.5×1013B A【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1.以下判断小球是否带电的说法中正确的是( )A.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,则小球一定带电B.用一个带电体靠近它,如果能够排斥小球,则小球一定带电C.用验电器的金属球接触它后,如果验电器的金属箔能改变角度,则小球一定带电D.如果小球能吸引小纸屑,则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,小球可能带异种电荷,也可能不带电,A错误;如果能够排斥小球,则小球一定带同种电荷,故B正确;用验电器的金属球接触它时,还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断,因此C不对;带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质,D正确.图12.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b不带电,如图1所示,现使b球带电,则( )A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a,接触后电荷量重新分配,那么a、b 球带同种电荷,然后就要相互排斥.因此本题突出“近旁”,以表示能吸引并能接触.点评电荷之间的相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,另外,带电体具有吸引轻小物体的性质.若带电体与不带电的物体相接触,由于电荷的重新分配,两物体会带上同种电荷,电荷之间就会有相互的排斥力.知识点二起电的三种方式3.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.点评使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移:(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同,而使物体得或失电子,即电子从一个物体转移到另一个物体上.(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端,使导体两端分别带上等量异种电荷.(3)接触起电,是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上.4.如图2所示,A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是( )图2A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍然张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开D.先把A、B分开,再把C移去,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开,A上带负电荷,B 上带正电荷,A项正确;把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B仍带电,再重新让A、B接触,A、B上的电荷就会相互中和,故B对,D 错;先把C移去,再把A、B分开,A、B上的电荷已相互中和,都不再带电,故C项错误.点评先分开A、B,再移去C,A、B的电荷不会中和;先移去C,再把A、B分开,A、B的电荷会发生中和,本题中,分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键.知识点三元电荷与电荷守恒定律5.关于元电荷,下列说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案BCD解析实验得出,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷是不能连续变化的物理量.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,由以上分析可知正确选项为B、C、D.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍.6.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的电荷几乎不存在了,这说明( )A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界,只是小球上的电荷量减小,但这些电子并没有消失,就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷总量保持不变,因此C、D选项均正确.点评电荷既不会凭空创生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.【方法技巧练】接触起电的电荷分配7.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,4.0×10-5 CB.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,2.0×10-5 CC.4.5×10-5 C,4.5×10-5 C,3.0×10-5 CD.5.0×10-5 C,5.0×10-5 C,2.0×10-5 C答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量,由电荷守恒定律排除A项;无论什么时候,若三个球同时接触,则每球各分总电荷量的1/3,且之后无论怎样接触,各球的电荷量都不会再发生变化.若三球电荷量不相等,最后一次必为两球接触,则必有两个球的电荷量相等,从而可排除B;选项C、D,均满足电荷守恒定律,设从第一次两球接触开始,如A、B接触,A、B各带电荷量6.0×10-5 C;第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10-5 C,三球所带电荷量分别为6.0×10-5 C、3.0×10-5 C、3.0×10-5 C;第三次用A、B接触,A、B各带电荷量4.5×10-5 C,即选项C的分配结果,由此又可推知,此后无论怎样接触,电荷量也不会多于4.5×10-5 C,从而选C而否定D.8.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q A=6.4×1 0-9 C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?答案电子由B球转移到了A球,转移了3.0×1010个.解析当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q A′=Q B′=QA+QB2=6.4×10-9-3.2×10-92 C=1.6×10-9 C在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B球带电荷量为Q B′的正电,这样共转移的电子电荷量为ΔQ B=Q B′-Q B=1.6×10-9 C-(-3.2×10-9) C=4.8×10-9 C转移的电子数n=ΔQBe=4.8×10-9 C1.6×10-19 C=3.0×1010(个).方法总结使物体带电的实质是电子发生了转移,而不是创造了电荷,并且在转移的过程中电荷的总量保持不变.当两球接触时,由于它们带相反电性的电荷,所以带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.如果两球完全相同,剩余的正电荷平均分配.1.感应起电和摩擦起电都能使物体带电,关于这两种使物体带电的过程,下列说法中正确的是( )A.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C.感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案 D2.把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为( )A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上答案 B3.如图3所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以( )图3A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电答案BC解析带电体对不带电导体也吸引,A错;只有同种电荷相互排斥,D 错.4.如图4所示,将带电棒移近两不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是( )图4A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒,两球电荷又中和掉,不再带电,B错;两球是导体,可接触带电,也可以感应带电,A、C对,D错.5.如图5所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是()图5A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开答案 C解析当带电体A靠近导体M端时,导体由于静电感应,两端出现异种电荷,故金箔都会张开.6.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )答案 B解析由于验电器原来不带电,因此,验电器的金属球和箔片带异号电荷,A、C两项错误.验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,D项错误.正确选项为B.7.原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15C,丙物体带电8×10-16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( ) A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C答案AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电,即都没有静电荷,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10-15 C的正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C 的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C,故A、D正确.8.小华在旅游景点购买了一本物理参考书,回家后发现是窃版书.其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项,你认为其中带电荷量合理的是( )A.Q1=6.2×10-18 C B.Q2=6.4×10-18 CC.Q3=6.6×10-18 C D.Q4=6.8×10-18 C答案 B9.如图6所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时( )图6A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手接触枕形导体,A端金箔张开,B端金箔闭合C.用手接触枕形导体,后将手和C分别移走,两对金箔均张开D.选项C中两对金箔带同种电荷答案BCD解析根据静电感应现象,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A端出现了负电荷,在B端出现了正电荷,这样的带电并不是导体中有新的电荷产生,只是电荷的重新分布.金箔因带电相斥而张开,选项A错误.用手接触枕形导体后,A端带负电,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B正确.用手接触导体时,只。
高中物理选修3-1_第一章静电场知识点总结
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量等于e 或e 的整数倍。
3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。
这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
(类似于质点)2、带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3、影响电荷间相互作用的因素: ①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 第3节 电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。
高中物理选修3-1第一章知识点
高中物理选修3-1第一章知识点(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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人教版《高中物理选修3—1》PPT课件 第一节 电场强度
解: E=E1cos60° +E2cos60° =2E1cos60° =2kQ1cos60°/r2 代入数值得 EA=2.7×104N/C
课堂总结
1.知识与技能总结:比值方法:实验和理论探索发现:同一电
荷在电场中r 不同点,比值F/q一般不同, 不同电荷在电场中同一点,比值F/ q 相 同,而且和试探电荷 q 无关只与电场或场 源电荷有关.可用比值F/ q 来描述电场 的强弱和方向.
1.设:试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C,测得它在 电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N,
求:A点的场强是多大? 解:E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104C
场强方向:水平向右
如果改用电荷量为q=-6.0×10-9C的试探 电荷,来确定该点的场强,场强会不会 改变?如果在A点不放试探电荷,场强为 多少?
二.电场强度
1.定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟 它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。
F 2.定义式: E q 3.单位:牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C
4.方向:规定电场中某点的电场强度的方向与 正电荷在该点的受力方向相同.按照这个规定,负 电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点 电场强度的方向相反.
如果空间中有几个点电荷同时存 电场的叠加原理 在,此时各点的场强是怎样的呢?
先求出点 电荷Q1在P 点产生的 场强E1
再求出点 电荷Q2在P 点产生的 场强E2
P点的场强,等于+Q1在该点产生的场 强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.
在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2= -3.0×10-8C,它们相距0.1m,求电场中A点的场 强.(A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m)
高中物理选修3-1第一章第一节电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右,希腊的哲学家泰勒斯记录,在用猫毛摩擦琥珀以后,琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质,假若摩擦时间够久,甚至会有火花出现。
1600年,英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特,以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究,发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质,并首次引入了电荷的概念,认为摩擦过的琥珀带上了电荷。
由于他在电学的众多贡献,威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。
1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导,电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。
只是不同物质的物体传导电荷的能力不同,其中,金属的能力最为优良。
从此,科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的,而认为电荷是一种独立存在的物质。
•电荷的分类:后来随着人们研究的深入,人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。
根据这种相互作用的规律,物理学把电荷分为两种,并规定:用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。
•电荷间的相互作用关系:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷量•电荷量:由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体,我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。
•单位:在国际制单位中它的单位是库仑,简称库,用C表示。
正电荷的电荷量为正,负电荷的电荷量为负。
•元电荷:20世纪初科学家发现,原子也有进一步的结构,它的中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的电子在核外运动。
其中电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的,随着近代物理学的发展,人们进一步发现单个质子,单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同,符号相反。
实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。
物理学中,一个质子所带的电荷,或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷,或基本电荷。
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物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1. 同种电荷相斥,异种电荷相吸.带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种-----正电荷和负电荷.电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子,3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
------实质是电子的转移。
○1摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子---- 束缚能力。
○2接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移-----------实质得失电子。
○3感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动----电子移动。
切记---被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端。
人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4、电荷量:库仑,符号----C.5、元电荷:符号----e,一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电子枪加速;动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
(1)若粒子的初速度为零,则qU=mv22qU m(2)若粒子的初速度不为零,则qU=mv2/2 – mv0222qU Vm7、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
A、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为Q A=4q Q B=-2q让两个绝缘小球接触再分开, Q A=Q B=q,切记重点------“完全相同”“绝缘””正负。
B、电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子,C、如右图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端近一带电导体C时( B C D )A.端金箔张开,B端金箔闭合•B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合•C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开•D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷•• 第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷: 抽象的点类比质点,一种理想化的物理模型。
人教版重点高中物理选修3-1知识点归纳总结
第一章第 5 节电势差电场力的功
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值
二、电场力的功
电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关
.
第一章第 6 节匀强电场中场强与电势差的关系
一、场强与电势的关系?结论:电势与场强没有直接关系! 二、匀强电场中场强与电势差的关系
匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间 沿电场方向距离 的乘积 在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势 . 推论:在匀强电场中,沿任意一个方向上,电势降落都是均匀的,故在同一直线上间距相同的两 点间的电势差相等。
2. 在电解液中, 电流方向与正离子定向移动方向相同, 与负离子走向移动方向相反 , 导电时,
是正负离子向相反方向定向移动形成电流,电量 q 表示通过截面的正、负离子电量绝对
值之和。
四、金属导体中电流的微观表达式
已知 n 为导体单位体积内的自由电荷的个数, S 为导线的横截面积, v 为自由电荷的定向移动
E F 国际单位: N/ C q
电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的 方向。 三、点电荷的场强公式 四、电场的叠加 五、电场线
1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大 小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点
体称为电容器的两极。
2、电容器的充电、放电 .
二、电容
1、电容: C=Q/U,式中 Q指
每一个极板带电量的绝对值单位:法拉
(F)
常用单位有微法 ( μ
F),皮法( pF)
2、平行板电容器的电容:
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
人教版高中物理选修3-1全册知识点总结大全(20201002135320)
7
1 ss
1.平行板电容器的电容的决定式: C
?
4k d d
即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比, 与两板正对的面积成正比,
与两板间距成
反比。
2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,
E=U/d
3.对平行板电容器有关的 C、Q、 U、 E 的讨论问题有两种情况。
电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。
4
○4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法 ○1 根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φ
A>φ B
AB
○2 根据电势能判断:根据电势的定义式 U=W/q来确定
正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
3
2. 定义式:
A U AB
WAB (
B
0)
3. 单位: 伏特 (1V 1J C)
4. 矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
考点 3. 电势能
1. 电场力做功 WAB :
(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电
势差有关。
(2)表达式: WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)
的电荷量以及电性以及存在与
r: 研究点到场源电荷的
差
否无关
距离
d:两点沿电场线方向
的距离
(5)矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电
荷在电场中受到的电场力的方向相反。
(6)叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的
人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
人教版高中物理选修3-1第一章1.1 电荷及其守恒定律(共27张PPT)
B.把C移近导体A后,先把A、B分开,然后移去C,A、B上
的金属箔片仍张开
C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上
的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合
说一说
我们还知道什么使物体带电的方法?
4、接触起电:
(1)定义:一个物体带电时,电荷间 会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会 转移到这个导体上,使之带电,这种方式称 为接触起电。
三、电荷守恒定律
表述一:
电荷既不会创造,也不会消灭,它只能 从一个物体转移到另一个物体,或从物 体的一部分转移到另一部分,在转移的 过程中,电荷的总量保持不变.
思考:
1、电中性物体中有无电荷存在? 2、所谓“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了? 3、对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”你是 怎么理解的?
(2)实质:电子的得失,即电子从一个物 体转移到另一个物体
两个完全相同的带电导体,接触后再分开, 二者将原来所带电量的总和平均分配
+Q+Q
接触后 再分开
1Q 1Q 22
+Q -3Q
接触后 再分开
-Q -Q
电荷从一个物体转移到另一个物体
a.带等量异种电荷的物体相互接触后都不 显电性,这种现象叫做电中和现象。
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,
玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电
3、感应起电:
(1)静电感应: 当一个带电体靠近不带电的导体时,可
以使导体带电的现象,叫做静电感应. (2)感应起电:
利用静电感应使金属导体带电的过程, 叫做感应起电。
金属导电机理:
高中物理选修3-1第一章静电力知识点题型
静电场第一节 库仑定律一、电荷1. 两种电荷:即正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,一种电荷相互吸引。
2. 元电荷:最小的电荷量。
即电子或质子所带的电荷量,用e 来表示,e=1.6×10-19 C 。
最早由美国物理学家密立根测得。
3. 电荷量:电荷的多少叫做电荷量。
电荷量的单位:库伦(C )。
物体带的电荷量只能是e 的整数倍。
4. 比荷:电荷量与质量的比。
电子的比荷:C/kg 1076.1m e 11e⨯=,比荷又叫做荷质比,是带电粒子的一个重要参数。
5. 点电荷:自身线度远小于相互作用距离的带电体可以看做点电荷,点电荷是一种理想化模型。
二、三种起电方式的比较1.摩擦起电。
电荷得失。
玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒因失去电子而带正电。
2.接触起电。
电荷转移。
金属棒与带正电的物体接触,正电荷转移到金属棒。
3.感应起电。
静电感应。
同种电荷在电场力的作用下远离带电体,异种电荷在 电场力的作用下靠近带电体。
注意:1. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是电子的转移。
2. 静电感应现象是导体内部电荷的重新分布,显现出了电性。
三、电荷守恒定律内容:电荷既不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体或从一个物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷总量保持不变。
【例】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触后A 、B ,分别所带的电荷量各是多少?在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?方向:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。
(3)使用条件:真空中的点电荷。
(4)库仑扭秤实验:通过实验,库仑发现两点电荷之间静电力与距离平方成反比的规律。
五、库仑定律的应用1. 库仑定律的基本应用【例】如图所示,把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10m 的绝缘细线悬挂于OA 和OB 两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触,棒移开后将悬点OB 移到OA 点固定.两球接触后分开,平衡时距离为0.12m .已测得每个小球质量是8.0×10-4kg ,带电小球可视为点电荷,重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,则( )A .两球所带电荷量相等B .A 球所受的静电力为1.0×10-2NC .B 球所带的电荷量为4√6×10-8CD .A 、B 两球连线中点处的电场强度为0【例】在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示。
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精心整理
1.1电荷及其守恒定律导学案
【教学目标】(一)知识与技能
1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.
2.知道摩擦起电,知道摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开.
3.知道静电感应现象,知道静电感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.4.知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.
(三)情感态度与价值观
【自主预习】
1.自然界中存在两种电荷,即电荷和电荷.
2
3
4
电.(2
5
6e
7
B
C
8
A
C
1
?2
1.
①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷,叫电荷;②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷,叫电荷。
2.电荷间相互作用的规律:同种电荷相互,异种电荷相互。
二.使物体带电的三种方法
问题一:思考a:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?物质的微观结构是怎样的?
思考b:什么是摩擦起电,为什么摩擦能够使物体带电呢?实质是什么呢?
(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释(原子:包括原子核(质子和中子)和核外电子。
)
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.
实质:______________;结果:两个相互摩擦的物体带上了______________电荷.
?1.摩擦起电
实质:摩擦起电实质是电子从一个物体到另一个物体上。
得到电子,带;失去电子,带
例1.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为()
A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B.毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了
C.橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了
问题二:
思考a:接触带电的实质是什么呢?
?思考b:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢?
电中和现象及电荷均分原理:
a.两个带电荷的物体相互接触后都不显电性,这种现象叫做电中和现象。
b.两个相同
..的带电金属导体接触后,电荷要重新分配,这种现象叫做电荷均分原理。
2.接触带电
实质:自由电子在的转移。
例2.
(1
(2
思考a
?思考b
思考c
(3
?3.
例3.
A
C
D.导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上,故A、B带等量异种电荷
?小结:使物体带电的方式及本质
三.电荷守恒定律
1、电荷守恒定律的两种表述:
表述一:
?表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
例4.关于电荷守恒定律,下列叙述正确的是:()
A.一个物体所带的电量总是守恒的;
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的;
C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失,但是这并不违背电荷守恒定律;D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换;
四.元电荷
阅读课本并回答
(1)电荷的多少如何表示?它的单位是什么?(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?
(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理学家测定的?(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?
1.电荷量():电荷的多少,简称电量。
单位:,符号:
2.元电荷是一个电子或质子所带的电荷量,它是电荷量的最单位。
元电荷的值:e =,最早由美国物理学家测定。
注意:所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
3.比荷(荷质比):带电体的与其的比值。
比荷:电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1⨯=e
m e C/㎏
例5A .值
C D 例6.512.
【小结【1B C 2.3
A B C D 4A .只有C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电
5.如图所示,A .B 是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A 带正电,B 不带电,则以下说法中正确的是()
A .导体
B 带负电
B .导体B 左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等
C .若A 不动,将B 沿图中虚线分开,则左边的电荷量小于右边的电荷量
D .若A 、B 接触一下,A 、B 金属体所带总电荷量保持不变
6科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是:()
A .把质子或电子叫元电荷.
B .电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷.
C .1.60×10-19C 的电量叫元电荷
D .质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷.
7.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带电荷,毛皮带电荷.当橡胶棒带有3.2×10-9库仑的电量时,电荷量为1.6×10-19库仑的电子有个从移到上.
8.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b 都不带电,如图所示.现使b带电,则()
A.ab之间不发生相互作用.b将吸引a,吸在一起不分开
C.b立即把a排斥开.b先吸引a,接触后又把a排斥开
3.关于电现象的叙述,正确的是()
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电.
B.摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷.
C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性.
D.当一种电荷出现时,必然有等量异号的电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异号电荷同时消失。